JP2013115736A - Color space conversion apparatus, color space conversion method and program - Google Patents

Color space conversion apparatus, color space conversion method and program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress gradations from being crushed in converting a color space.SOLUTION: A color space conversion section 105 converts image data of a first color space into image data of a second color space using a third conversion matrix resulting from adjusting a coefficient of a first conversion matrix corresponding to conversion processing from the image data of the first color space to the image data of the second color space in such a manner that a multiplication result of the first conversion matrix and a second conversion matrix corresponding to conversion processing from the image data of the second color space to the image data of the first color space becomes closer to a unit matrix. A color space conversion section 107 converts the image data of the second color space generated by the color space conversion section 105 into the image data of the first color space while using a fourth conversion matrix resulting from adjusting a coefficient of the second conversion matrix in such a manner that a multiplication result of the first conversion matrix and the second conversion matrix becomes closer to the unit matrix.

Description

本発明は、色空間を変換する技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for converting a color space.

近年、動画記録機能を備えるデジタルスチルカメラや、静止画記録機能を備えるデジタルビデオカメラが広く普及しており、撮影した画像データをテレビやパーソナルコンピュータの表示装置で表示させる機会が増えてきている。デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の入力機器により取り込まれた画像データは、様々な信号形態及びフォーマットで記憶手段に記録される。最も一般的なフォーマットとして、静止画データはJPEGで記録され、動画データはMPEGで記録されることが知られている。   In recent years, digital still cameras equipped with a moving image recording function and digital video cameras equipped with a still image recording function have become widespread, and the opportunity to display captured image data on a display device of a television or a personal computer has increased. Image data captured by an input device such as a digital still camera or a digital video camera is recorded in the storage means in various signal forms and formats. As the most common format, it is known that still image data is recorded in JPEG and moving image data is recorded in MPEG.

よく知られたデータ形態としてRGBデータがある。JPEGの場合、RGBデータはITU−R BT.601に準拠してYCCデータ(輝度データ及び色差データ)に変換される。このYCCデータを以下ではYCC601と称す。また、HD動画のMPEGの場合、RGBデータはITU−R BT.709に準拠してYCCデータに変換される。このYCCデータを以下ではYCC709と称す。   A well-known data form is RGB data. In the case of JPEG, RGB data is ITU-R BT. In accordance with H.601, YCC data (luminance data and color difference data) is converted. This YCC data is hereinafter referred to as YCC601. In the case of MPEG of HD video, RGB data is ITU-R BT. 709 is converted to YCC data. This YCC data is hereinafter referred to as YCC709.

同一の画像データでも、表示デバイスの違いにより再現される色味が異なることがある。この色味の違いを防ぐ概念としてカラーマッチングがある。カラーマッチングでは、表現できる色空間の領域が指定されている。最も広く普及している色空間の領域の1つにsRGB色空間があり、テレビやパーソナルコンピュータ等の表示装置の標準の色空間として採用されている。   Even with the same image data, the color to be reproduced may differ depending on the display device. Color matching is a concept that prevents this difference in color. In color matching, an area of a color space that can be expressed is specified. One of the most widely used color space regions is the sRGB color space, which is adopted as a standard color space for display devices such as televisions and personal computers.

画像データのビット幅を8ビットとする。テレビでは、ビデオレンジと呼ばれる輝度データが16〜235、色差データが16〜240の範囲が100%のsRGB空間に対応している。一方、JPEGでは、フルレンジと呼ばれる輝度データ及び色差データともに0〜255の範囲を100%のsRGB空間に対応させている。なお、以下の説明においては、ITU−R BT.601に準拠して変換されたYCCデータであって、且つフルレンジが100%のsRGB空間に対応するYCCデータを、<sRGB、YCC601、フルレンジ>と記載する。また、ITU−R BT.709に準拠して変換されたYCCデータであって、且つビデオレンジが100%のsRGB空間にするYCCデータを、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>と記載する。その他、<sRGB、YCC601、ビデオレンジ>、<sRGB、YCC709、フルレンジ>と記載することがあるが、これらも各記載に対応する意味のYCCデータである。   The bit width of the image data is 8 bits. The television corresponds to an sRGB space in which luminance data called a video range is 16 to 235 and color difference data is 16 to 240 in a range of 100%. On the other hand, in JPEG, the range of 0-255 is associated with 100% sRGB space for both luminance data and color difference data called full range. In the following description, ITU-R BT. YCC data converted in accordance with 601 and corresponding to an sRGB space with a full range of 100% is described as <sRGB, YCC601, full range>. Also, ITU-R BT. The YCC data converted into sRGB space with the video range of 100%, which is converted in accordance with 709, is described as <sRGB, YCC709, video range>. In addition, <sRGB, YCC601, video range>, <sRGB, YCC709, full range> may be described, which are also YCC data having a meaning corresponding to each description.

動画記録機能を備えるデジタルスチルカメラでは、画像データはJPEGで採用されている<sRGB、YCC601、フルレンジ>に信号処理され、動画記録やテレビ出力時にのみ<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換されることがある。一方、静止画記録機能を備えるデジタルビデオカメラでは、画像データは<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に信号処理され、静止画記録時のみ<sRGB、YCC601、フルレンジ>に変換されることがある。   In a digital still camera having a moving image recording function, image data is signal-processed to <sRGB, YCC601, full range> adopted in JPEG, and converted to <sRGB, YCC709, video range> only during moving image recording or television output. Sometimes. On the other hand, in a digital video camera having a still image recording function, image data may be signal-processed to <sRGB, YCC709, video range> and converted to <sRGB, YCC601, full range> only during still image recording.

このように、動画記録機能を備えるデジタルスチルカメラや静止画記録機能を備えるデジタルビデオカメラでは、<sRGB、YCC601、フルレンジ>と<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>との間で変換が行われる。非特許文献1には、YCC601とYCC709との間の一般的な変換方法について開示されている。   As described above, in a digital still camera having a moving image recording function and a digital video camera having a still image recording function, conversion is performed between <sRGB, YCC601, full range> and <sRGB, YCC709, video range>. Non-Patent Document 1 discloses a general conversion method between YCC601 and YCC709.

SMPTE ENGINEERING GUIDELINE(EG 36−2000) Transformations Between Television Component Color SignalsSMPTE ENGINEERING GUIDELINE (EG 36-2000) Transformations Between Television Component Color Signals

実際の計算では、入出力のビット精度や変換係数のビット精度の問題があり、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>から<sRGB、YCC601、フルレンジ>に変換し、再び<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換する際に階調潰れが発生する。同様に、<sRGB、YCC601、ビデオレンジ>から<sRGB、YCC709、フルレンジ>に変換し、再び<sRGB、YCC601、ビデオレンジ>に変換する際にも階調潰れが発生する。この階調潰れが疑似輪郭として認識されてしまう。   In actual calculation, there is a problem of input / output bit precision and conversion coefficient bit precision. <SRGB, YCC709, video range> is converted to <sRGB, YCC601, full range>, and <sRGB, YCC709, video range> again. The gradation collapse occurs when converting to. Similarly, gradation conversion also occurs when converting from <sRGB, YCC601, video range> to <sRGB, YCC709, full range> and again to <sRGB, YCC601, video range>. This crushed gradation is recognized as a pseudo contour.

例えば、動画記録機能を備えるデジタルスチルカメラにおいて、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>で動画を記録し、動画再生時に<sRGB、YCC601、フルレンジ>に変換して信号処理を行い、テレビ出力時に<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換して出力するパスが想定される。この場合、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>から<sRGB、YCC601、フルレンジ>に変換し、再び<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換される。このとき、階調潰れが発生し、疑似輪郭として認識されてしまう。   For example, in a digital still camera having a moving image recording function, a moving image is recorded with <sRGB, YCC709, video range>, converted to <sRGB, YCC601, full range> during moving image reproduction, and subjected to signal processing when output to a television. , YCC 709, a path to be converted into a video range> and output is assumed. In this case, <sRGB, YCC709, video range> is converted to <sRGB, YCC601, full range>, and again converted to <sRGB, YCC709, video range>. At this time, gradation collapse occurs and is recognized as a pseudo contour.

また、静止画記録機能を備えるデジタルビデオカメラにおいて、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>で信号処理した画像データを<sRGB、YCC601、フルレンジ>に変換して静止画を記録し、静止画再生時に、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換してテレビで出力するパスが想定される。この場合も、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>から<sRGB、YCC601、フルレンジ>に変換し、再び<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換される。そのため、階調潰れが発生し、疑似輪郭として認識されてしまう。   In addition, in a digital video camera having a still image recording function, image data processed by <sRGB, YCC709, video range> is converted into <sRGB, YCC601, full range> to record a still image, and when reproducing a still image, A path that is converted into <sRGB, YCC709, video range> and output on a television is assumed. Also in this case, <sRGB, YCC709, video range> is converted to <sRGB, YCC601, full range>, and again converted to <sRGB, YCC709, video range>. Therefore, gradation collapse occurs and it is recognized as a pseudo contour.

そこで、本発明の目的は、色空間を変換する際の階調潰れを抑制することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to suppress gradation collapse when converting a color space.

本発明の色空間変換装置は、第1の色空間の画像データから第2の色空間の画像データへの変換処理に対応する第1の変換行列と、前記第2の色空間の画像データから前記第1の色空間の画像データへの変換処理に対応する第2の変換行列との乗算結果が単位行列に近付くように前記第1の変換行列の係数が調整された第3の変換行列を用いて、前記第1の色空間の画像データを前記第2の色空間の画像データに変換する第1の変換手段と、前記第1の変換行列と前記第2の変換行列との乗算結果が単位行列に近付くように前記第2の変換行列の係数が調整された第4の変換行列を用いて、前記第1の変換手段により生成された前記第2の色空間の画像データを前記第1の色空間の画像データに変換する第2の変換手段とを有することを特徴とする。   The color space conversion apparatus according to the present invention includes a first conversion matrix corresponding to a conversion process from image data in the first color space to image data in the second color space, and image data in the second color space. A third conversion matrix in which the coefficient of the first conversion matrix is adjusted so that the multiplication result with the second conversion matrix corresponding to the conversion processing to the image data of the first color space approaches the unit matrix. The first conversion means for converting the image data of the first color space into the image data of the second color space, and the multiplication result of the first conversion matrix and the second conversion matrix. The image data of the second color space generated by the first conversion unit is converted into the first color space using the fourth conversion matrix in which the coefficient of the second conversion matrix is adjusted so as to approach the unit matrix. And second conversion means for converting the image data into image data in the color space. To.

本発明によれば、色空間を変換する際の階調潰れを抑制することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to suppress gradation collapse when converting a color space.

本発明の第1の実施形態に係るデジタルスチルカメラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the digital still camera which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係るデジタルビデオカメラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the digital video camera which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments to which the invention is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るデジタルスチルカメラの構成を示す図である。本実施形態に係るデジタルスチルカメラは動画記録機能を備えている。なお、図1に示すデジタルスチルカメラの各構成は、CPU109が不図示の記録媒体から必要なプログラムを読み出し、実行することにより制御される構成である。   First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a digital still camera according to the first embodiment of the present invention. The digital still camera according to the present embodiment has a moving image recording function. Note that each configuration of the digital still camera shown in FIG. 1 is controlled by the CPU 109 reading and executing a necessary program from a recording medium (not shown).

現像処理部102は、撮像部101において撮影された画像データを、JPEGフォーマットとして記録可能な<sRGB、YCC601、フルレンジ>に現像する。即ち、ここではITU−R BT.601に準拠した色空間の画像データが生成される。なお、ITU−R BT.601に準拠した色空間は、第1の色空間の例である。画像信号処理部103は、現像処理部102により生成された<sRGB、YCC601、フルレンジ>に対して所定の信号処理を施す。   The development processing unit 102 develops the image data captured by the imaging unit 101 into <sRGB, YCC601, full range> that can be recorded as a JPEG format. That is, here, ITU-R BT. Image data of a color space conforming to 601 is generated. ITU-R BT. A color space based on 601 is an example of a first color space. The image signal processing unit 103 performs predetermined signal processing on <sRGB, YCC 601, full range> generated by the development processing unit 102.

静止画データを記録する場合、静止画圧縮伸長部104は、画像信号処理部103において所定の信号処理が施された<sRGB、YCC601、フルレンジ>をJPEGフォーマットで圧縮する。静止画圧縮伸長部104の圧縮処理により生成されたJPEGフォーマットの画像データは、静止画データ記録メディア110に記録される。一方、静止画データを再生する場合、静止画圧縮伸長部104は、静止画データ記録メディア110からJPEGフォーマットの画像データを読み出し、<sRGB、YCC601、フルレンジ>に伸長する。画像信号処理部103は、静止画圧縮伸長部104の伸長処理により生成された<sRGB、YCC601、フルレンジ>に対して所定の信号処理を施す。色空間変換部107は、画像信号処理部103において所定の信号処理が施された<sRGB、YCC601、フルレンジ>を、テレビ出力が可能な<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換する。色空間変換部107において生成された<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>は、外部出力部108を介してテレビに出力される。   When recording still image data, the still image compression / decompression unit 104 compresses <sRGB, YCC601, full range>, which has been subjected to predetermined signal processing in the image signal processing unit 103, in the JPEG format. The JPEG format image data generated by the compression processing of the still image compression / decompression unit 104 is recorded on the still image data recording medium 110. On the other hand, when reproducing still image data, the still image compression / decompression unit 104 reads JPEG format image data from the still image data recording medium 110 and decompresses it to <sRGB, YCC601, full range>. The image signal processing unit 103 performs predetermined signal processing on <sRGB, YCC601, full range> generated by the expansion processing of the still image compression / decompression unit 104. The color space conversion unit 107 converts <sRGB, YCC601, full range> that has undergone predetermined signal processing in the image signal processing unit 103 into <sRGB, YCC709, video range> that can be output to a television. The <sRGB, YCC 709, video range> generated by the color space conversion unit 107 is output to the television via the external output unit 108.

動画データを記録する場合、色空間変換部105は、画像信号処理部103において所定の信号処理が施された<sRGB、YCC601、フルレンジ>を、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換する。即ち、ここではITU−R BT.709に準拠した色空間の画像データが生成される。なお、ITU−R BT.709に準拠した色空間は、第2の色空間の例である。   When recording moving image data, the color space conversion unit 105 converts <sRGB, YCC601, full range>, which has been subjected to predetermined signal processing in the image signal processing unit 103, into <sRGB, YCC709, video range>. That is, here, ITU-R BT. Image data in a color space conforming to 709 is generated. ITU-R BT. A color space based on 709 is an example of a second color space.

動画圧縮伸長部106は、色空間変換部105により生成された<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>をMPEGフォーマットで圧縮する。動画圧縮伸長部106の圧縮処理により生成されたMPEGフォーマットの画像データは、動画データ記録メディア111に記録される。一方、動画データを再生する場合、動画圧縮伸長部106は、動画データ記録メディア111からMPEGフォーマットの画像データを読み出し、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に伸長する。色空間変換部105は、動画圧縮伸長部106の伸長処理により生成された<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>を、<sRGB、YCC601、フルレンジ>に変換する。画像信号処理部103は、色空間変換部105において生成された<sRGB、YCC601、フルレンジ>に対して所定の信号処理を施す。色空間変換部107は、画像信号処理部103において所定の信号処理が施された<sRGB、YCC601、フルレンジ>を、テレビ出力が可能な<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換する。色空間変換部107において生成された<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>は、外部出力部108を介してテレビに出力される。   The moving image compression / decompression unit 106 compresses <sRGB, YCC 709, video range> generated by the color space conversion unit 105 in the MPEG format. The MPEG format image data generated by the compression processing of the moving image compression / decompression unit 106 is recorded on the moving image data recording medium 111. On the other hand, when reproducing moving image data, the moving image compression / decompression unit 106 reads the image data in the MPEG format from the moving image data recording medium 111 and expands it to <sRGB, YCC 709, video range>. The color space conversion unit 105 converts <sRGB, YCC 709, video range> generated by the decompression processing of the moving image compression / decompression unit 106 into <sRGB, YCC 601, full range>. The image signal processing unit 103 performs predetermined signal processing on <sRGB, YCC601, full range> generated by the color space conversion unit 105. The color space conversion unit 107 converts <sRGB, YCC601, full range> that has undergone predetermined signal processing in the image signal processing unit 103 into <sRGB, YCC709, video range> that can be output to a television. The <sRGB, YCC 709, video range> generated by the color space conversion unit 107 is output to the television via the external output unit 108.

本実施形態は、色空間変換部105と色空間変換部107との変換係数を制御することにより階調潰れを抑制するものである。以下、本実施形態における変換係数の算出方法について説明する。   In the present embodiment, gradation collapse is suppressed by controlling conversion coefficients of the color space conversion unit 105 and the color space conversion unit 107. Hereinafter, the calculation method of the conversion coefficient in this embodiment is demonstrated.

入出力のビット幅を8ビット、変換係数のビット幅を9ビットとしたときの、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>から<sRGB、YCC601、フルレンジ>に変換する際の理論式は、次の式1で表すことができる。なお、式1は第1の変換行列の例である。   The theoretical formula for converting from <sRGB, YCC709, video range> to <sRGB, YCC601, full range> when the input / output bit width is 8 bits and the conversion coefficient bit width is 9 bits is as follows: 1 can be represented. Equation 1 is an example of the first transformation matrix.

Figure 2013115736
Figure 2013115736

また、<sRGB、YCC601、フルレンジ>から<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換する際の理論式は、次の式2で表すことができる。なお、式2は第2の変換行列の例である。   The theoretical formula for converting from <sRGB, YCC601, full range> to <sRGB, YCC709, video range> can be expressed by the following formula 2. Equation 2 is an example of the second transformation matrix.

Figure 2013115736
Figure 2013115736

変換係数のビット精度を無限大にとった場合の<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>から<sRGB、YCC601、フルレンジ>への理論式(変換行列)と、<sRGB、YCC601、フルレンジ>から<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>への理論式(変換行列)とは、逆行列の関係にある。しかしながら、実際には、変換係数のビット精度が有限であるため、誤差が生じる。変換係数の制御方法としては、式1の理論式(変換行列)と式2の理論式(変換行列)とを乗算し、乗算結果が単位行列に近付くように式1及び式2の変換係数を調整する。ここで各変換係数のビット幅を大幅に変更した場合、<sRGB、YCC601、フルレンジ>時の値が理論値からずれるので、変換係数のビット幅の変更範囲を限定する必要がある。   The theoretical formula (conversion matrix) from <sRGB, YCC709, video range> to <sRGB, YCC601, full range> when the bit precision of the conversion coefficient is infinite, <sRGB, YCC601, full range> to <sRGB, The theoretical formula (conversion matrix) to YCC709, video range> has an inverse matrix relationship. However, in practice, an error occurs because the bit precision of the transform coefficient is finite. As a method of controlling the conversion coefficient, the theoretical expression (conversion matrix) of Expression 1 is multiplied by the theoretical expression (conversion matrix) of Expression 2, and the conversion coefficients of Expression 1 and Expression 2 are set so that the multiplication result approaches the unit matrix. adjust. Here, when the bit width of each transform coefficient is significantly changed, the value when <sRGB, YCC601, full range> deviates from the theoretical value, so it is necessary to limit the change range of the bit width of the transform coefficient.

ここでは、式1及び式2変換係数を所定の範囲内(ここでは、±1の範囲内)で調整した調整式を示す。<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>から<sRGB、YCC601、フルレンジ>に変換する際の調整式は、次の式3で表すことができる。なお、式3は第3の変換行列の例である。   Here, an adjustment formula in which the conversion coefficients of Formula 1 and Formula 2 are adjusted within a predetermined range (here, within a range of ± 1) is shown. An adjustment formula for converting from <sRGB, YCC709, video range> to <sRGB, YCC601, full range> can be expressed by the following formula 3. Equation 3 is an example of a third transformation matrix.

Figure 2013115736
Figure 2013115736

また、<sRGB、YCC601、フルレンジ>から<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換する際の調整式は、次の式4で表すことができる。なお、式4は第4の変換行列の例である。   An adjustment formula for converting <sRGB, YCC601, full range> to <sRGB, YCC709, video range> can be expressed by the following formula 4. Equation 4 is an example of the fourth transformation matrix.

Figure 2013115736
Figure 2013115736

これらの調整式により、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>から<sRGB、YCC601、フルレンジ>に変換し、再び<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換する際の変換係数のビット精度による階調潰れを抑制することができる。   By these adjustment formulas, the conversion of <sRGB, YCC 709, video range> to <sRGB, YCC 601, full range>, and conversion to <sRGB, YCC 709, video range> again reduces the gradation collapse due to the bit accuracy of the conversion coefficient. Can be suppressed.

次に、<sRGB、YCC601、ビデオレンジ>から<sRGB、YCC709、フルレンジ>に変換し、再び<sRGB、YCC601、ビデオレンジ>に変換する際の理論式及び調整式について説明する。<sRGB、YCC601、ビデオレンジ>から<sRGB、YCC709、フルレンジ>に変換する際の理論式は、次の式5で表すことができる。   Next, a theoretical expression and an adjustment expression when converting from <sRGB, YCC601, video range> to <sRGB, YCC709, full range> and again to <sRGB, YCC601, video range> will be described. The theoretical formula when converting from <sRGB, YCC601, video range> to <sRGB, YCC709, full range> can be expressed by the following formula 5.

Figure 2013115736
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また、<sRGB、YCC709、フルレンジ>から<sRGB、YCC601、ビデオレンジ>に変換する際の理論式は、次の式6で表すことができる。   The theoretical formula for converting from <sRGB, YCC709, full range> to <sRGB, YCC601, video range> can be expressed by the following formula 6.

Figure 2013115736
Figure 2013115736

また、<sRGB、YCC601、ビデオレンジ>から<sRGB、YCC709、フルレンジ>に変換する際の調整式は、次の式7で表すことができる。   An adjustment formula for converting <sRGB, YCC601, video range> to <sRGB, YCC709, full range> can be expressed by the following formula 7.

Figure 2013115736
Figure 2013115736

また、<sRGB、YCC709、フルレンジ>から<sRGB、YCC601、ビデオレンジ>に変換する際の調整式は、次の式8で表すことができる。   An adjustment formula for converting from <sRGB, YCC709, full range> to <sRGB, YCC601, video range> can be expressed by the following formula 8.

Figure 2013115736
Figure 2013115736

階調潰れにより疑似輪郭と認識されやすい画像データの領域として、画像データの値が一定の間隔で緩やかに変化するグラディエーション領域や中間階調領域が挙げられる。画像解析部112は、階調潰れにより疑似輪郭と認識されやすい画像データの領域を識別し、CPU109に通知する。CPU109は、当該通知に基づいて、疑似輪郭と認識されやすい領域に対しては、色空間変換部105及び色空間変換部107において上記の調整式を用いて変換するように制御する。これにより、階調潰れを抑制することができる。一方、ラディエーション領域や中間階調領域以外の領域に対しては、CPU109は、色空間変換部105及び色空間変換部107において上記の理論式で変換するように制御する。   Examples of image data regions that are easily recognized as pseudo contours due to gradation collapse include a gradient region and an intermediate gradation region in which the value of image data changes gently at regular intervals. The image analysis unit 112 identifies an area of image data that is likely to be recognized as a pseudo contour due to gradation collapse, and notifies the CPU 109 of it. Based on the notification, the CPU 109 controls the color space conversion unit 105 and the color space conversion unit 107 to convert an area that is easily recognized as a pseudo contour using the above adjustment formula. Thereby, gradation collapse can be suppressed. On the other hand, the CPU 109 controls the color space conversion unit 105 and the color space conversion unit 107 to perform conversion using the above-described theoretical formula for areas other than the radiation area and the intermediate gradation area.

次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図2は、本発明の第2の実施形態に係るデジタルビデオカメラの構成を示す図である。本実施形態に係るデジタルビデオカメラは、静止画記録機能を備えている。なお、図2に示すデジタルビデオカメラの各構成は、CPU209が不図示の記録媒体から必要なプログラムを読み出し、実行することにより制御される構成である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a digital video camera according to the second embodiment of the present invention. The digital video camera according to the present embodiment has a still image recording function. Each configuration of the digital video camera shown in FIG. 2 is a configuration that is controlled by the CPU 209 reading and executing a necessary program from a recording medium (not shown).

現像処理部202は、撮像部201において撮影された画像データを、MPEGフォーマットとして記録可能な<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に現像する。画像信号処理部203は、現像処理部202により生成された<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に対して所定の信号処理を施す。   The development processing unit 202 develops the image data captured by the imaging unit 201 into <sRGB, YCC709, video range> that can be recorded as an MPEG format. The image signal processing unit 203 performs predetermined signal processing on <sRGB, YCC 709, video range> generated by the development processing unit 202.

動画データを記録する場合、動画圧縮伸長部206は、画像信号処理部203により所定の信号処理が施された<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>をMPEGフォーマットで圧縮する。動画圧縮伸長部206の圧縮処理により生成されたMPEGフォーマットの画像データは、動画データ記録メディア211に記録される。一方、動画データを再生する場合、動画圧縮伸長部206は、動画データ記録メディア211からMPEGフォーマットの画像データを読み出し、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に伸長する。画像信号処理部203は、動画圧縮伸長部206の伸長処理により生成された<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に対して所定の信号処理を施す。画像信号処理部203により所定の信号処理が施された<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>は、外部出力部208を介してテレビに出力される。   When recording moving image data, the moving image compression / decompression unit 206 compresses <sRGB, YCC 709, video range>, which has been subjected to predetermined signal processing by the image signal processing unit 203, in the MPEG format. MPEG format image data generated by the compression processing of the moving image compression / decompression unit 206 is recorded on the moving image data recording medium 211. On the other hand, when reproducing moving image data, the moving image compression / decompression unit 206 reads MPEG format image data from the moving image data recording medium 211 and expands it to <sRGB, YCC 709, video range>. The image signal processing unit 203 performs predetermined signal processing on <sRGB, YCC 709, video range> generated by the expansion processing of the moving image compression / expansion unit 206. <SRGB, YCC 709, video range> that has been subjected to predetermined signal processing by the image signal processing unit 203 is output to the television via the external output unit 208.

静止画データを記録する場合、色空間変換部205は、画像信号処理部203において所定の信号処理が施された<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>を、<sRGB、YCC601、フルレンジ>に変換する。静止画圧縮伸長部204は、色空間変換部205により生成された<sRGB、YCC601、フルレンジ>をJPEGフォーマットで圧縮する。静止画圧縮伸長部204の圧縮処理により生成されたJPEGフォーマットの画像データは、静止画データ記録メディア210に記録される。一方、静止画データを再生する場合、静止画圧縮伸長部204は、静止画データ記録メディア210からJPEGフォーマットの画像データを読み出し、<sRGB、YCC601、フルレンジ>に伸長する。色空間変換部205は、静止画圧縮伸長部204の伸長処理により生成された<sRGB、YCC601、フルレンジ>を、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換する。画像信号処理部203は、色空間変換部205により生成された<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に対して所定の信号処理を施す。画像信号処理部203により所定の信号処理が施された<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>は、外部出力部208を介してテレビに出力される。   When recording still image data, the color space conversion unit 205 converts <sRGB, YCC709, video range>, which has been subjected to predetermined signal processing in the image signal processing unit 203, to <sRGB, YCC601, full range>. The still image compression / decompression unit 204 compresses <sRGB, YCC601, full range> generated by the color space conversion unit 205 in the JPEG format. The JPEG format image data generated by the compression processing of the still image compression / decompression unit 204 is recorded in the still image data recording medium 210. On the other hand, when reproducing still image data, the still image compression / decompression unit 204 reads out image data in JPEG format from the still image data recording medium 210 and decompresses it to <sRGB, YCC601, full range>. The color space conversion unit 205 converts <sRGB, YCC601, full range> generated by the expansion processing of the still image compression / decompression unit 204 into <sRGB, YCC709, video range>. The image signal processing unit 203 performs predetermined signal processing on <sRGB, YCC 709, video range> generated by the color space conversion unit 205. <SRGB, YCC 709, video range> that has been subjected to predetermined signal processing by the image signal processing unit 203 is output to the television via the external output unit 208.

上述した実施形態においては、静止画データの記録パス及び再生パスにおいて、<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>から<sRGB、YCC601、フルレンジ>に変換し、再び<sRGB、YCC709、ビデオレンジ>に変換する。その際、色空間変換部205の変換係数を制御することにより、階調潰れを抑制することができる。変換係数の算出方法は、第1の実施形態と同様の方法を採用することができる。   In the above-described embodiment, <sRGB, YCC 709, video range> is converted to <sRGB, YCC 601, full range> in the still image data recording pass and playback pass, and is converted again to <sRGB, YCC 709, video range>. . At that time, gradation loss can be suppressed by controlling the conversion coefficient of the color space conversion unit 205. A method similar to that in the first embodiment can be adopted as a conversion coefficient calculation method.

なお、<sRGB、YCC601、ビデオレンジ>から<sRGB、YCC709、フルレンジ>に変換し、再び<sRGB、YCC601、ビデオレンジ>に変換する際にも、上述した実施形態と同様に、変換係数が制御された調整式を用いることにより、階調潰れを抑制することができる。   Note that, when converting from <sRGB, YCC601, video range> to <sRGB, YCC709, full range> and again to <sRGB, YCC601, video range>, the conversion coefficient is controlled as in the above-described embodiment. By using the adjusted expression, gradation collapse can be suppressed.

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。   The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.

101、201:撮像部、102、202:現像処理部、103、203:画像信号処理部、104、204:静止画圧縮伸長部、105、205:色空間変換部、106、206:動画圧縮伸長部、107:色空間変換部、108、208:外部出力部、109、209:CPU、110、210:静止画データ記録メディア、111、211:動画データ記録メディア、112:画像解析部   101, 201: imaging unit, 102, 202: development processing unit, 103, 203: image signal processing unit, 104, 204: still image compression / decompression unit, 105, 205: color space conversion unit, 106, 206: video compression / decompression 107, color space conversion unit, 108, 208: external output unit, 109, 209: CPU, 110, 210: still image data recording medium, 111, 211: moving image data recording medium, 112: image analysis unit

Claims (11)

第1の色空間の画像データから第2の色空間の画像データへの変換処理に対応する第1の変換行列と、前記第2の色空間の画像データから前記第1の色空間の画像データへの変換処理に対応する第2の変換行列との乗算結果が単位行列に近付くように前記第1の変換行列の係数が調整された第3の変換行列を用いて、前記第1の色空間の画像データを前記第2の色空間の画像データに変換する第1の変換手段と、
前記第1の変換行列と前記第2の変換行列との乗算結果が単位行列に近付くように前記第2の変換行列の係数が調整された第4の変換行列を用いて、前記第1の変換手段により生成された前記第2の色空間の画像データを前記第1の色空間の画像データに変換する第2の変換手段とを有することを特徴とする色空間変換装置。
A first conversion matrix corresponding to a conversion process from image data in the first color space to image data in the second color space; and image data in the first color space from the image data in the second color space. The first color space using the third conversion matrix in which the coefficient of the first conversion matrix is adjusted so that the multiplication result with the second conversion matrix corresponding to the conversion process to the unit matrix approaches the unit matrix First conversion means for converting the image data into image data of the second color space;
Using the fourth transformation matrix in which the coefficient of the second transformation matrix is adjusted so that the multiplication result of the first transformation matrix and the second transformation matrix approaches a unit matrix, the first transformation matrix A color space conversion device comprising: second conversion means for converting the image data of the second color space generated by the means into image data of the first color space.
前記第1の変換行列を用いて、前記第1の色空間の画像データを前記第2の色空間の画像データに変換する第3の変換手段と、
前記第2の変換行列を用いて、前記第3の変換手段により生成された前記第2の色空間の画像データを前記第1の色空間の画像データに変換する第4の変換手段と、
前記第1の変換手段及び前記第2の変換手段を用いるか、前記第3の変換手段及び前記第4の変換手段を用いるかを決定する決定手段とを更に有することを特徴とする請求項1に記載の色空間変換装置。
Third conversion means for converting the image data of the first color space into the image data of the second color space using the first conversion matrix;
Fourth conversion means for converting the image data of the second color space generated by the third conversion means into image data of the first color space using the second conversion matrix;
2. A decision means for deciding whether to use the first conversion means and the second conversion means or to use the third conversion means and the fourth conversion means. The color space conversion device described in 1.
前記決定手段は、所定の領域に該当する画像データに対しては前記第1の変換手段及び前記第2の変換手段を用い、前記所定の領域以外の領域に該当する画像データに対しては前記第3の変換手段及び前記第4の変換手段を用いることを決定することを特徴とする請求項2に記載の色空間変換装置。   The determination unit uses the first conversion unit and the second conversion unit for image data corresponding to a predetermined region, and the image data corresponding to a region other than the predetermined region. 3. The color space conversion apparatus according to claim 2, wherein it is determined to use a third conversion unit and the fourth conversion unit. 前記所定の領域は、画像データの値が一定の間隔で変化するグラディエーション領域であることを特徴とする請求項3に記載の色空間変換装置。   4. The color space conversion apparatus according to claim 3, wherein the predetermined area is a gradient area in which the value of the image data changes at a constant interval. 前記所定の領域は、中間階調領域であることを特徴とする請求項3に記載の色空間変換装置。   4. The color space conversion apparatus according to claim 3, wherein the predetermined area is an intermediate gradation area. 前記第3の変換行列の係数は、前記第1の変換行列の係数から所定の範囲内で調整された係数であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の色空間変換装置。   6. The color space according to claim 1, wherein the coefficient of the third transformation matrix is a coefficient adjusted within a predetermined range from the coefficient of the first transformation matrix. Conversion device. 前記第4の変換行列の係数は、前記第2の変換行列の係数から所定の範囲内で調整された係数であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の色空間変換装置。   The color space according to claim 1, wherein the coefficient of the fourth transformation matrix is a coefficient adjusted within a predetermined range from the coefficient of the second transformation matrix. Conversion device. 前記第1の色空間は、ITU−R BT.601に準拠した色空間であり、前記第2の色空間は、ITU−R BT.709に準拠した色空間であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の色空間変換装置。   The first color space is ITU-R BT. 601, and the second color space is ITU-R BT. 8. The color space conversion device according to claim 1, wherein the color space is a color space based on 709. 8. 前記第1の色空間は、ITU−R BT.709に準拠した色空間であり、前記第2の色空間は、ITU−R BT.601に準拠した色空間であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の色空間変換装置。   The first color space is ITU-R BT. 709, and the second color space is ITU-R BT. The color space conversion device according to claim 1, wherein the color space conversion device conforms to the H.601 standard. 色空間変換装置によって実行される色空間変換方法であって、
第1の色空間の画像データから第2の色空間の画像データへの変換処理に対応する第1の変換行列と、前記第2の色空間の画像データから前記第1の色空間の画像データへの変換処理に対応する第2の変換行列との乗算結果が単位行列に近付くように前記第1の変換行列の係数が調整された第3の変換行列を用いて、前記第1の色空間の画像データを前記第2の色空間の画像データに変換する第1の変換ステップと、
前記第1の変換行列と前記第2の変換行列との乗算結果が単位行列に近付くように前記第2の変換行列の係数が調整された第4の変換行列を用いて、前記第1の変換ステップにより生成された前記第2の色空間の画像データを前記第1の色空間の画像データに変換する第2の変換ステップとを有することを特徴とする色空間変換方法。
A color space conversion method executed by a color space conversion apparatus,
A first conversion matrix corresponding to a conversion process from image data in the first color space to image data in the second color space; and image data in the first color space from the image data in the second color space. The first color space using the third conversion matrix in which the coefficient of the first conversion matrix is adjusted so that the multiplication result with the second conversion matrix corresponding to the conversion process to the unit matrix approaches the unit matrix A first conversion step of converting the image data into image data of the second color space;
Using the fourth transformation matrix in which the coefficient of the second transformation matrix is adjusted so that the multiplication result of the first transformation matrix and the second transformation matrix approaches a unit matrix, the first transformation matrix A color space conversion method comprising: a second conversion step of converting the image data of the second color space generated by the step into image data of the first color space.
第1の色空間の画像データから第2の色空間の画像データへの変換処理に対応する第1の変換行列と、前記第2の色空間の画像データから前記第1の色空間の画像データへの変換処理に対応する第2の変換行列との乗算結果が単位行列に近付くように前記第1の変換行列の係数が調整された第3の変換行列を用いて、前記第1の色空間の画像データを前記第2の色空間の画像データに変換する第1の変換ステップと、
前記第1の変換行列と前記第2の変換行列との乗算結果が単位行列に近付くように前記第2の変換行列の係数が調整された第4の変換行列を用いて、前記第1の変換ステップにより生成された前記第2の色空間の画像データを前記第1の色空間の画像データに変換する第2の変換ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
A first conversion matrix corresponding to a conversion process from image data in the first color space to image data in the second color space; and image data in the first color space from the image data in the second color space. The first color space using the third conversion matrix in which the coefficient of the first conversion matrix is adjusted so that the multiplication result with the second conversion matrix corresponding to the conversion process to the unit matrix approaches the unit matrix A first conversion step of converting the image data into image data of the second color space;
Using the fourth transformation matrix in which the coefficient of the second transformation matrix is adjusted so that the multiplication result of the first transformation matrix and the second transformation matrix approaches a unit matrix, the first transformation matrix A program for causing a computer to execute a second conversion step of converting the image data of the second color space generated by the step into image data of the first color space.
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US20060274335A1 (en) * 2004-04-21 2006-12-07 Andreas Wittenstein Method and apparatus for lossless and minimal-loss color conversion

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09127923A (en) * 1995-10-31 1997-05-16 Sony Corp Arithmetic unit and arithmetic method
US20060274335A1 (en) * 2004-04-21 2006-12-07 Andreas Wittenstein Method and apparatus for lossless and minimal-loss color conversion

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